DE3821245A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern eines kraftfahrzeugs waehrend des gangschaltvorgangs - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum steuern eines kraftfahrzeugs waehrend des gangschaltvorgangsInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Steuern
eines Kraftfahrzeugs während der Gangschaltvorgänge und
mit einer Vorrichtung zur Durchführung dieser Steuerung,
sowie insbesondere mit einer Brennkraftmaschinendrehmo
mentsteuerung, welche derart beschaffen ist, daß ein
Schaltruck verhindert wird, wenn die Geschwindigkeit bzw.
Drehzahl eines Stufenschaltgetriebes geändert wird.
Ein Verfahren, bei dem das Abgabedrehmoment von einer Brenn
kraftmaschine eines Fahrzeugs mit einem automatischen Stu
fenschaltgetriebe, das am hinteren Ende angeordnet und mit
dieser verbunden ist, während des Gangschaltvorganges redu
ziert wird, um einen Schaltruck zu vermeiden, ist bekannt
(nachstehend wird dies als Brennkraftmaschinendrehmoment
steuerung bezeichnet). Beispiele dieses Verfahrens sind
in US-PS 42 66 447 (deutsche Patentanmeldung P 28 48 624,
Europäisches Patent 11 088, japanische offengelegte Patent
anmeldung No. 55 (1980)-69 738) angegeben.
Diese Beispiele des üblichen Steuerverfahrens nutzen eine
spezielle Ausbildungsform eines Systems zur Reduzierung des
Abgabedrehmoments während des Schaltvorganges, bei dem die
Brennkraftmaschinendrehzahl detektiert wird, wenn die Not
wendigkeit für einen Schaltvorgang bestimmt wird; die Werte,
die die Brennkraftmaschinendrehzahlen darstellen, bei denen
die Brennkraftmaschinendrehmomentsteuerung begonnen und
beendet werden sollte, werden dadurch vorgegeben, daß diese
Parameter als die Übertragungsverhältnisse vor und nach
dem gewünschten Gangschaltvorgang ermittelt werden; und die
Brennkraftmaschinendrehmomentsteuerung wird begonnen und
beendet, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl tatsächlich
die Soll-Werte erreichen. Hinsichtlich der zeitlichen Steue
rung des Beginns und des Endes der Brennkraftmaschinendreh
momentsteuerung wird es bevorzugt, daß diese mit der zeitli
chen Steuerung des Beginns und des Endes des Gangschaltvor
ganges zusammenfallen, und das System ist derart ausgelegt,
daß die erforderlichen Werte zur Erzielung dieser Überein
stimmung vorausgesagt und vorgegeben werden.
Es ist möglich, daß dieses übliche Verfahren im Hinblick auf
eine Reduzierung der Stärke des Schaltrucks unter gewissen
begrenzten Bedingungen entsprechend der ursprünglichen Ab
sicht wirkungsvoll ist. Im allgemeinen ergeben sich jedoch
bei diesem Verfahren die folgenden Schwierigkeiten:
(1) Es ist schwierig, einen Gangschaltvorgang mit
hinreichender Genauigkeit unter dem Einfluß von Änderungen
der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Beschleunigungszustand
nach der Vorgabe der Brennkraftmaschinendrehzahlen zu steuern,
bei denen angenommen wird, daß die Brennkraftmaschine zu
Beginn und am Ende des Gangvorschaltvorganges arbeitet. Die
ser Einfluß kann so lange nicht vermieden werden, wie das
Verfahren auf einer Steuerung, basierend auf einer Voraussage,
beruht.
(2) Die Brennkraftmaschinendrehzahlen stellen
Ersatzkenngrößen im Hinblick auf die Detektion eines Über
gangszustandes dar, der sich bei einem Schaltvorgang ergibt,
und die Brennkraftmaschinendrehzahlen enthalten die Schlupf
drehung des Drehmoments mit. Eine Steuerung, basierend auf
diesen Kenngrößen ist nachteilig im Hinblick auf die Detek
tion eines derartigen Übergangszustandes sowie im Hinblick
auf die Ansprechcharakteristika, wenn eine solche Bewertung
bezüglich eines Arbeitshereiches vorgenommen wird, bei dem
sich die Brennkraftmaschinendrehzahl allmählich oder in ge
ringem Umfange insbesondere dann ändern, wenn die Brennkraft
maschine bei geringer Belastungen und niedriger Fahrzeug
geschwindigkeit arbeitet. Es ist daher schwierig, eine Brenn
kraftmaschinendrehmomentsteuerung mit einem hohen Maß an
Genauigkeit zu erzielen.
Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren zum Steuern
eines Kraftfahrzeugs während des Gangschaltvorganges und eine
Vorrichtung zur Durchführung dieser Steuerung bereitzustellen,
wobei die Vorrichtung und das Verfahren frei von den vor
stehend genannten Schwierigkeiten sind und die Fähigkeit haben,
gleichförmig die Schaltrucke unter allen möglichen Arbeits
bedingungen zu reduzieren.
Hierzu zeichnet sich die Steuerung eines Kraftfahrzeugs
während der Gangschaltvorgänge nach der Erfindung dadurch
aus, daß ein Übertragungsverhältnis eines Getriebes aus
der Anzahl der Getriebeeingangsdrehzahlen und der Anzahl der
Getriebeausgangsdrehzahlen ermittelt wird, der Beginn und
das Endes jedes Gangschaltvorganges auf der Basis des er
mittelten Übertragungsverhältnisses entschieden wird, ein
Soll-Wert bestimmt wird, um den das Drehmoment der Brenn
kraftmaschine während des Zeitraums zwischen dem Beginn und
dem Ende des Gangschaltvorganges reduziert werden sollte,
und daß das Abgabedrehmoment der Brennkraftmaschine auf der
Basis dieses Soll-Wertes reduziert wird.
Die Anzahl der Getriebeeingangsdrehzahlen und die Anzahl der
Getriebeausgangsdrehzahlen werden ständig mit Hilfe von
Sensoren detektiert, die an den Eingangs- und Ausgangsstufen
des Getriebes angeordnet sind, um hierdurch einen Getriebe
übertragungsverhältniswert (Meßwert) zu erhalten. Wenn das
Verhältnis der Differenz zwischen dem Übertragungsverhältnis
und einem vorbestimnten Übertragungsverhältnis vor der Gang
schaltung (theoretischer Wert) zu dem letztgenannten Über
tragungsverhältnis vor der Gangschaltung einen vorbestimmten
Wert überschreitet, wird entschieden, daß mit der Gangschal
tung begonnen wird. Wenn das Verhältnis der Differenz zwi
schen dem Übertragungsverhältnis des Getriebes (Meßwert)
und einem vorbestimmten Übertragungsverhältnis nach der Gang
schaltung (theoretischer Wert) zu dem letztgenannten Über
tragungsverhältnis nach der Gangschaltung kleiner als ein
vorbestimmter Wert wird, wird entschieden, daß die Gangschal
tung beendet wird.
Als Soll-Wert, um den das Drehmoment der Brennkraftmaschine
während der Zeitdauer zwischen dem Beginn und dem Ende des
Gangschaltvorganges reduziert werden sollte, wird durch Lesen
der Reduktionsdaten bestimmt, die zuvor bezüglich der Drossel
klappenöffnung TH und der Art der Gangschaltung (SHIFT)
vorgegeben sind. Das Abtriebsdrehmoment von der Brennkraftma
schine wird auf der Basis der Reduktionsdaten dadurch redu
ziert, daß der Brennzeitpunktverstellwinkel im Sinne einer
Spätzündung oder die Kraftstoffeinspritzrate gesteuert wird.
Mit der Auslegung nach der Erfindung erhält man die folgenden
Vorteile:
(1) Bei der Brennkraftmaschinendrehmomentsteuerung
wird während den Gangschaltvorgängen das Drehmoment in Real
zeit auf der Basis der Drehgeschwindigkeiten der rotierenden
Teile des Getriebes gesteuert, wodurch ermöglicht wird, daß
der Übergangszustand des Schaltens mit Genauigkeit bestimm
bar ist.
(2) Das Übertragungsverhältnis wird ständig in
Realzeit während eines Schaltvorganges detektiert, was
unterschiedlich zu der Steuerung auf der Basis einer Vor
aussage zum Zeitpunkt der Entscheidung des Schaltens ist,
und die Brennkraftmaschinendrehmomentsteuerung wird auf
der Basis der Detektion des Übertragungsverhältnisses
durchgeführt, wodurch ermöglicht wird, daß das zu steuernde
Drehmoment unbeeinflußt durch Bedingungen ist, die im
Zusammenhang mit Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit
oder insbesondere mit dem Beschleunigungs- oder Verzögerungs
zustand während der Fahrt auf einer Neigungsstrecke stehen.
(3) Bei dem üblichen Brennkraftmaschinendrehmoment
steuerverfahren ist bei der Steuerung, basierend auf den
Brennkraftmaschinendrehzahlen die Einflußgröße der Schlupf
drehung des Drehmomentwandlers mit inbegriffen. Daher ist
es bei dem üblichen Verfahren schwierig, ein geeignetes
Steuerverhalten im Hinblick auf die Detektion eines Über
gangszustandes beim Schalten sowie im Hinblick auf die An
sprechcharakteristika sicherzustellen, wenn die Steuerung
bezüglich eines Betriebsbereiches vorgenommen wird, indem
sich die Brennkraftmaschinendrehzahlen allmählich und gering
fügig ändern, insbesondere wenn diese bei geringer Belastung
und einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit arbeitet. Im
Gegensatz hierzu wird bei dem Brennkraftmaschinendrehmoment-
Steuerverfahren das Übertragungsverhältnis auf Realzeitbasis
detektiert und daher läßt sich das Brennkraftmaschinendreh
moment mit Genauigkeit und gleichmäßig über den gesamten
Steuerbereich steuern.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevor
zugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die bei
gefügte Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Systems zum Steuern
eines Kraftfahrzeugs während des Gangschalt
vorganges gemäß einer bevorzugten Auslegungs
form nach der Erfindung,
Fig. 2(a) und 2(b) Diagramme der Übergangsschaltcharak
teristika,
Fig. 3 ein schematisches Flußdiagramm des Verfahrens
ablaufs der Steuerung während des Gangschalt
vorganges,
Fig. 4 ein schematisches Flußdiagramm des Verfahrens
ablaufs der Brennkraftmaschinendrehmoment
steuerung,
Fig. 5 ein Flußdiagramm des Verfahrens zur Brennkraft
maschinendrehmomentsteuerung einschließlich
Einzelheiten hiervon,
Fig. 6(a) und 6(b) Tabellen von Beispielen von Datenplänen
bzw. Speicherbelegungen,
Fig. 7 ein Schaltschemaplan in Diagrammform zur Ver
deutlichung der D-Bereichsschaltschemata mit
wirtschaftlichem Betrieb (Economy), und
Fig. 8 eine Tabelle der Arbeitszustände der jeweiligen
Elemente des Getriebes.
Eine bevorzugte Ausbildungsform nach der Erfindung wird
nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung näher erläutert.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 sind drei Sensoren vorgesehen.
Ein Getriebeeingangsgeschwindigkeitssensor 1 ist derart
beschaffen und ausgelegt, daß er die Anzahl der Umdrehungen
eines Drehteils in einem Getriebeeingangsteil (das nach
stehend noch näher beschrieben wird) detektiert. Ein Ge
triebeausgangsgeschwindigkeitssensor 2 detektiert die An
zahl der Umdrehungen eines Drehteiles in einem Getriebe
ausgangsteil und ein Drosselklappenpositionssensor 3 (der
nachstehend als "Drosselsensor" bezeichnet wird) stellt die
Öffnung einer Drosselklappe der Brennkraftmaschine fest.
Eine elektronische Steuereinheit 4 (die nachstehend als "ECT"
bezeichnet wird) hat folgende Teile: eine Wandlerschaltung 5,
die mit dem Getriebeeingangsgeschwindigkeitssensor 1 verbun
den ist und derart ausgelegt ist, daß die hiervon zugeführ
ten Signale verarbeitet werden, eine Wandlerschaltung 6, die
mit dem Getriebeausgangsgeschwindigkeitssensor 2 verbunden ist
und derart ausgelegt ist, daß die zugeführten Signale ver
arbeitet werden, eine Wandlerschaltung 7, die mit dem Drossel
sensor 3 verbunden ist und derart beschaffen ist, daß die
zugeführten Signale verarbeitet werden, eine zentrale Verar
beitungseinheit (CPU) 8, einen Festwertspeicher ROM (Lese
speicher) 9, in dem Steuerprogramme und verschiedene weitere
Dateneinzelheiten stationär gespeichert sind, und einen
Arbeitsspeicher (Random-Speicher) RAM 10, in den Daten von
ROM 9 eingelesen und zeitweilig Eingabe/Ausgabedaten ge
speichert werden. CPU 8 führt die Steuerprogramme aus, die
in ROM 9 gespeichert sind, wie z.B. jene, die in den Fig. 3-5
gezeigt sind, um hierdurch eine Brennkraftmaschinendrehmoment
steuerung vorzunehmen. Die elektronische Steuereinheit 4 hat
auch eine erste Treiberschaltung 11 zum Treiben eines ersten
Schaltmagneten 14, eine zweite Treiberschaltung 12 zum Be
treiben eines zweiten Schaltmagneten 15 und eine Ausgabe
schaltung 13, die ein Brennkraftmaschinendrehmomentsreduk
tionsanweisungssignal einer Brennkraftmaschinensteuereinheit
16 (die nachstehend als "ECU" bezeichnet wird) ausgibt.
Ein Getriebe 20 hat ein Hauptgetriebeteil (ein automatisches
Drei-Gang-Getriebe) 21 und einen Untergetriebeteil 22. Die
Bauteile des Getriebes sind auf die nachstehend beschriebene
Weise angeordnet. Eine Welle 23, die mit einer Kurbelwelle
der Brennkraftmaschine verbunden ist, ein hydrodynamischer
Drehmomentwandler 24, eine Blockierkupplung 25 und eine Ein
gangswelle 26 sind in dieser Reihenfolge, ausgehend von der
Brennkraftmaschinenseite, angeordnet. Eine erste (vorwärts)
Kupplung C 1 hat eine Trommel 27, die direkt mit der Eingangs
welle 26 verbunden ist. Eine einzige Getriebeeinheit 28 hat
ein Sonnenrad S, das in axialer Richtung hohl ausgebildet
ist, ein Hohlrad R 1 und einen Träger CR, der ein Ritzel der
art trägt, daß es mit diesen Zahnrädern kämmt. Eine Doppel
getriebeeinheit 29 hat ein Sonnenrad, das in axialer Richtung
hohl ausgebildet ist, ein Hohlrad R 2 und einen Träger CR,
der ein Ritzel derart trägt, daß dieses mit dem Sonnenrad S
kämmt, und ferner ein Ritzel derart trägt, daß dieses mit
dem Hohlrad R 2 kämmt, so daß diese Ritzel miteinander in
Kämmeingriff sind. Ein Vorgelegeantriebsrad 30 ist mit beiden
Trägern CR mit Hilfe von Teilen gekoppelt. Ein gegenläufig
angetriebenes Zahnrad 31 kämmt mit dem Vorgelegeantriebszahn
rad 30, während es drehbar mit Hilfe eines Lagers gelagert
ist. Eine Planetengetriebeeinheit 33 ist um eine Zwischenwelle
32 vorgesehen, die ein Sonnenrad S, einen Träger CR, der
ein Ritzel trägt und der über die Zwischenwelle 32 mit einem
Differentialantriebsritzel 34 verbunden ist, das als ein
Abtriebszahnrad vorgesehen ist, und ein Hohlrad R 3 aufweist, das
einteilig mit dem gegenläufig angetriebenen Zahnrad 31 ver
bunden ist. Auch sind eine zweite (direkte) Kupplung C 2,
eine erste Bremse B 1, eine erste Einweg-Kupplung F 1, eine
zweite Bremse B 2, eine dritte Bremse B 3, eine zweite Einweg-
Kupplung F 2, eine vierte Einweg-Kupplung F 3 und eine vierte
(U/D Direktantriebs (Kriechgang)) Kupplung C 3 und eine
vierte (U/D) Bremse B 4 vorgesehen.
Bei einem derartig ausgelegten Getriebe erhält man drei Vor
wärtsgänge und einen Rückwärtsgang durch die Betätigung
der Kupplungen C 1 und C 2, der Bremsen B 1 bis B 3 und der Ein
weg-Kupplungen F 1 und F 2 in dem Hauptgetriebeteil 21 nach
Maßgabe der Arbeitstabelle, die in Fig. 8 gezeigt ist.
Eine Drehbewegung mit einer Geschwindigkeit, die aus diesen
Geschwindigkeitsbereichen ausgewählt ist, wird von dem Vor
gelegeantriebsrad 30 auf das gegenläufig angetriebene Zahn
rad 31 des Untergetriebeteils 22 übertragen. Am Untergetriebe
teil 22 wird der Ausgang durch zwei zwischen der Direktver
bindung und der U/D-Verbindung durch die Betätigung der Kupp
lung C 3, der Bremse B 4 und der Einweg-Kupplung F 3 nach Maß
gabe der Arbeitstabelle nach Fig. 8 geschaltet.
Der Getriebeeingangsgeschwindigkeitssensor 1 ist ein elektro
magnetischer Tastsensor, und ein Detektionsteil des Sensors
1 ist derart angeordnet, daß es einem Umfangsabschnitt der
Trommel 27 der ersten (vorwärts) Kupplung C 1 zugewandt ist,
um die Anzahl der Umdrehungen derselben festzustellen. Die
Trommel 27 entspricht dem vorstehend genannten rotierenden
Teil im Getriebeeingangsteil. Das Gehäuse des Sensors 1
ist an dem Gehäuse des Getriebes 20 angebracht. Auch der Ge
triebeausgangsgeschwindigkeitssensor 2 ist ein elektromagne
tischer Tastsensor, und ein Detektionsteil des Sensors 2
ist derart angeordnet, daß es einem Umfangsabschnitt des
Differentialantriebsritzels 34, insbesondere dem Abtriebs
zahnrad zugewandt ist, um die Anzahl der Umdrehungen desselben
festzustellen. Das Differentialantriebsritzel 34 entspricht
dem vorstehend genannten rotierenden Teil des Getriebeaus
gangsteils. Das Gehäuse des Sensors 2 ist an dem Gehäuse
des Getriebes 20 angebracht.
Fig. 2(a) und 2(b) sind Diagramme der Übergangsgangschalt
charakteristika. Fig. 2(a) zeigt die Anzahl der Umdrehungen
N E der Brennkraftmaschine und die Anzahl der Getriebeeingangs
umdrehungen N i und die Anzahl der Getriebeausgangsumdrehungen
N o , während Fig. 2(b) ein Übertragungsverhältnis i(t) = N i /N o
zeigt, das aus der Anzahl der Getriebeeingangsumdrehungen
N i und der Anzahl der Getriebeausgangsumdrehungen N o ermit
telt wird. Wie sich aus dieser Figur ergibt, ist eine Dif
ferenz zwischen der Anzahl der Brennkraftmaschinenumdrehungen
N E und der Anzahl der Getriebeeingangsumdrehungen N i vorhan
den. Daher ist es zweckmäßig, die Anzahl der Getriebeeingangs
umdrehungen N i als Daten für die Steuerung während des Schal
tens anstelle der Anzahl der Brennkraftmaschinenumdrehungen
N E zu wählen, wodurch man eine optimalere Steuerung erhält.
Wenn nach Fig. 2(b) das Übertragungsverhältnis i auf Real
zeitbasis zur Durchführung der Steuerung während des Schalt
vorganges vom zweiten Gang zum dritten Gang genommen wird,
wird mit der Brennkraftmaschinendrehmomentsteuerung bei einem
Übertragungsverhältnis i s begonnen und mit einem Übertra
gungsverhältnis i e wird diese Steuerung abgeschlossen. Somit
kann man die Steuerung während des Schaltvorganges nach
Maßgabe der tatsächlichen Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch
führen.
Der Verfahrensablauf der Steuerung während des Schaltens
bei einem Kraftfahrzeug nach der Erfindung wird schematisch
unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3 erläutert.
Zuerst wird in einem Schritt S 1 eine Initialisierung be
wirkt. Im Schritt S 2 wird eine Drosselklappenöffnung 6 de
tektiert durch den Drosselsensor 3 ECT 4 über die Drossel
sensorsignal-Wandlerschaltung 7 zugeführt und in RAM 10 ge
speichert. Dann wird im Schritt S 3 die Anzahl der Getriebe
ausgangsumdrehungen N o detektiert durch den Getriebeausgangs
geschwindigkeitssensor 2 ECT 4 über die Getriebegeschwin
digkeitssignal-Wandlerschaltung 6 zugeführt und in RAM 10
gespeichert. Die Drosselklappenöffnung 8 und die Anzahl
der Getriebeausgangsumdrehungen N o werden ständig detek
tiert, währenddem das Diagramm des Drosselklappenöffnungs
grades R und die Anzahl der Getriebeausgangsumdrehungen N o
bezüglich den verschiedenen Schaltarten (siehe Fig. 7) je
weils unter Bezugnahme hierauf in ROM 9 gespeichert sind,
so daß im Schritt S 4 eine Schaltbestimmung vorgenommen wird.
Anstelle hiervon kann die Schaltbestimmung in der Weise vor
genommen werden, daß detektiert wird, ob eine Änderung bei
einem Schaltsignalausgang von einem Schaltschalter auftritt
oder nicht, der in Abhängigkeit von der Schieberstellung des
Schaltventiles öffnet oder schließt. Im Schritt S 5 erfolgt
die Brennkraftmaschinendrehmomentsteuerung (siehe Unterpro
gramm in Fig. 4). Im Schritt S 6 wird ein Schaltvorgang be
wirkt, d.h. es wird ein Ausgang an die Schaltmagnete ange
legt.
Nunmehr wird der Verfahrensablauf der Brennkraftmaschinen
drehmomentsteuerung (Schritt S 5) nachstehend schematisch
unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert.
Zuerst wird in einem Schritt S 11 geprüft, ob irgendeine Schalt
anweisung ausgegeben worden ist oder nicht. Bejahendenfalls
werden im Schritt S 12 Übertragungsverhältnisse vor und nach
dem gewünschten Schaltvorgang gesetzt. Dann wird in einem
Schritt S 13 geprüft, ob eine Entscheidung für den Schaltbe
ginn erfolgt ist oder nicht. Bejahendenfalls wird im Schritt
S 14 geprüft, ob eine Entscheidung des Schaltendes gemacht
worden ist oder nicht. Bejahendenfalls wird die Brennkraft
maschinendrehmomentsteuerung im Schritt S 15 beendet. Wenn
keine Entscheidung der Schaltbeendigung gemacht worden ist,
wird eines der Datenworte der Brennkraftmaschinendrehmoments
reduktionsdaten (Fig. 6(b)) im Schritt S 16 gewählt, und im
S 17 wird ein Brennkraftmaschinendrehmomentreduktions-
Anweisungssignal ausgegeben.
Nachstehend werden die Arbeitsweisen von CPU entsprechend
den Funktionen der Brennkraftmaschinendrehmomentsteuerung
im Schritt S 5 unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach
Fig. 5 erläutert.
Zuerst wird in einem Schritt S 21 geprüft, ob eine Schaltan
weisung gegeben worden ist oder nicht. Bejahendenfalls wird
ein Schaltzustandsmerker FSFT auf 01 im Schritt S 22 entspre
chend einem Teil des Verfahrens zwischen der Schaltanweisung
und dem Beginn des Schaltvorganges gesetzt, während ein
Übertragungsverhältnis GRB vor dem Schalten und ein Übertra
gungsverhältnis GRN nach dem Schalten gesetzt werden, und
anschließend wird der Schaltbefehl ausgegeben. Dieses Setzen
der Übertragungsverhältnisse vor und nach dem Schalten er
folgt durch einen Setzvorgang von Datenworten in RAM 10 be
züglich des gewünschten Schaltvorganges und jenen Datenworten
der Daten über die Übertragungsverhältnisse der zugeordneten
Schaltstufen, die in ROM 9 gespeichert sind.
Im Schritt S 23 wird geprüft, ob der vorhandene Zustand ein
Nichtschaltzustand ist oder nicht, d.h. es erfolgt eine Ent
scheidung, ob der Schaltzustandsmerker FSFT 00 ist oder nicht,
welcher einem Nichtschaltzustand entspricht. Wenn hierbei
ermittelt wird, daß der Schaltzustandsmerker FSFT nicht 00
ist, so wird in anderen Worten ausgedrückt, hierdurch aus
gesagt, daß es sich um den Schaltzustand handelt, und es
werden die Detektionsdaten von dem Getriebeeingangsgeschwin
digkeitssensor 1 im Schritt S 24 in RAM 10 über die Getriebe
geschwindigkeits-Signalwandlerschaltung 5 gespeichert, während
die durch den Getriebeausgangsgeschwindigkeitssensor 2
detektierten Daten in RAM 10 über die Getriebegeschwindig
keits-Signalwandlerschaltung 6 gespeichert werden. Das Über
tragungsverhältnis i(t) = N i /N o wird auf der Basis dieser
Einzeldaten ermittelt.
Im Schritt S 25 erfolgt eine Entscheidung über den Schalt
beginn. D. h. es erfolgt eine Entscheidung, ob ein Absolut
wert, den man durch Division der Differenz zwischen dem
Übertragungsverhältnis GRB vor dem Schalten und dem Über
tragungsverhältnis i(t) durch das Schaltverhältnis GRB
vor dem Schalten erhält, größer als ein Schaltbeginnsent
scheidungsbezugswert ist oder nicht. Somit wird geprüft,
ob | (GRB - i(t))/GRB | α ist oder nicht. Der Schaltbeginn
entscheidungsbezugswert α wird zuvor in ROM 9 gespeichert
und zu RAM 10 im Schritt S 25 ausgelesen und die Daten werden
für diese Entscheidung genutzt.
Wenn im Schritt S 25 der Beginn des Schaltens entschieden wird,
wird im Schritt S 26 geprüft, ob der Schaltzustandsmerker
FSFT 01 ist oder nicht, der dem Teil des Verfahrens zwischen
dem Schaltbefehl und dem Beginn des Schaltens entspricht.
Wenn der Schaltzustandsmerker FSFT 01 ist, wird mit dem
Schalten im Schritt S 27 begonnen, während der Schaltzustands
merker FSFT auf 02 gesetzt wird, der einem Teil des Verfahrens
zwischen dem Beginn und dem Ende des Schaltens entspricht.
Im Schritt S 28 erfolgt eine Entscheidung hinsichtlich der
Beendigung des Schaltens. Dies bedeutet, daß eine Entschei
dung durchgeführt wird, ob ein Absolutwert, den man durch
Division der Differenz zwischen dem Übertragungsverhältnis
GRN nach dem Schalten und dem Übertragungsverhäitnis i(t)
durch das Übertragungsverhältnis GRN nach dem Schalten erhält,
größer als ein Schaltbeendigungsentscheidungsbezugswert β
ist oder nicht. Dies bedeutet, daß geprüft wird, ob
| (GRN - i(t))/GRN | β oder nicht. Der Schaltbeginn
entscheidungsbezugswert β wird zuvor in ROM 9 gespeichert
und wird im Schritt S 28 zu RAM 10 ausgelesen und diese
Daten werden bei der Entscheidung benutzt.
Wenn als Ergebnis bei diesem Schritt die Schaltbeendigung
nicht entschieden wird, wird im Schritt S 30 eine der Re
duktionsdatenworte (Fig. 6(b)), die in ROM 9 bezüglich
der Drosselklappenöffnung TH und den Schaltarten (SHIFT)
tabellarisch erfaßt sind gelesen und im Schritt S 31 werden
diese an ECU 16 über die Brennkraftmaschinendrehmoment
reduktions-Befehlssignalausgabeschaltung 13 angelegt. Wenn
im Schritt S 28 ein Schaltende entschieden wird, wird im
Schritt S 29 der Schaltvorgang beendet, und der Schaltzustands
merker FSFT wird auf 00 gesetzt, welcher dem Nichtschalt
zustand entspricht.
Wenn entsprechend den vorstehenden Ausführungen bestimmt
wird, daß das Schalten vorgenommen werden soll, wird der
Schaltmagnet betätigt, wodurch das Schalten bewirkt wird.
Das Übertragungsverhältnis i(t) wird aus der Anzahl der
Getriebeeingangsumdrehungen N i und der Anzahl der Getriebe
ausgangsumdrehungen N o ermittelt und die Entscheidung er:
folgt bezüglich des Beginns und des Endes des Schaltens.
Um die Brennkraftmaschinendrehzahl zu reduzieren, wird ECU
16, d.h. der Einrichtung zum Bewirken der Reduktion, ein
Signal zugeführt, das eine Reduktion des Brennkraftmaschinen
drehmoments darstellt, die zuvor in ROM 9 von ECT 4 nach
Maßgabe der Schaltart (SHIFT) und der Drosseklappenöffnung
TH (Fig. 6(b)) während einer Zeitdauer zwischen dem Beginn
und dem Ende des Schaltens gespeichert ist. Während dieses
Zeitraums reduziert ECU 16 das Brennkraftmaschinenabtriebs
drehmoment durch die Steuerung des Zündzeitpunktverstell
winkels im Sinne einer Spätzündung oder der Kraftstoffein
spritzrate unter Verwendung von üblichen Einrichtungen auf
der Basis des Befehlssignales, das von der Brennkraftma
schinendrehmomentreduktions-Befehlssignalsausgangsschaltung
13 von ECT 4 geliefert wird. Die Form des Signales, das von
ECT 4 ECU 16 zugeführt wird basiert beispielsweise auf einem
Verfahren, bei dem die Reduktion durch eine Kombination von
Ein- und Auszuständen einer Mehrzahl von Signalen gesetzt
wird, einem Verfahren, bei dem die Reduktion durch die Ver
wendung eines Impulsbreitenmodulationssignales gesetzt wird,
oder einem Verfahren, bei dem die Reduktion durch die Fre
quenz eines Signales gesetzt wird. Natürlich ist es möglich,
ECT 4 und ECU 16 zu kombinieren, um eine integrierte elek
tronische Steuereinheit zu bilden, mit der die vorstehend
angegebenen unterschiedlichen Verarbeitungsschritte durchge
führt werden.
Fig. 6 zeigt Beispiele von Datenplänen, die in ROM 9 gespei
chert sind. Fig. 6(a) zeigt Daten von Übertragungsverhält
nissen, die beispielsweise 3,50 beim ersten Gang, 2,45 beim
zweiten Gang, 1,00 beim dritten Gang und 0,79 beim vierten
Gang betragen. Fig. 6(b) zeigt die vorstehend genannten Brenn
kraftmaschinendrehmomentsreduktionsdatengrößen, die bezüglich
der Schaltarten (SHIFT), basierend auf der Drosselklappen
öffnung TH gespeichert sind. Wenn die Drosselklappenöffnung TH
R o ist und wenn das Schalten vom ersten auf den zweiten Gang
erfolgt, beläuft sich die Reduktionsrate des Brennkraftma
schinendrehmoments auf 10%.
Claims (9)
1. Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs während
des Gangschaltvorganges, das eine Brennkraftmaschine und
ein Stufenschaltgetriebe hat, gekennzeichnet
durch die Schritte:
- (a) Detektieren der Anzahl der Getriebeeingangs umdrehungen,
- (b) Detektieren der Anzahl der Getriebeausgangs umdrehungen,
- (c) Ermitteln eines Übertragungsverhältnisses des Getriebes aus der Anzahl der Getriebeeingangsumdrehungen und der Anzahl der Getriebeausgangsumdrehungen,
- (d) Durchführen einer Entscheidung auf der Basis des Übertragungsverhältnisses für den Beginn und das Ende eines Schaltvorganges in Beziehung zu einer entsprechen den Geschwindigkeit der Geschwindigkeiten des Getriebes,
- (e) Bestimmen eines Soll-Wertes, um den das Drehmoment der Brennkraftmaschine während der Zeitdauer zwischen dem Beginn und dem Ende des Gangschaltvorganges reduziert wer den sollte, und
- (f) Reduzieren des Abtriebsdrehmoments der Brenn kraftmaschine auf der Basis des Soll-Werts.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt, gemäß dem der Beginn eines Gangschaltvor
ganges, bezogen auf die jeweilige Geschwindigkeit des Ge
triebes, entschieden wird, folgendes aufweist: Ermitteln
des Verhältnisses der Differenz zwischen einem vorbestimmten
Übertragungsverhältnis vor dem Gangschaltvorgang und dem
Übertragungsverhältnis des Getriebes, das auf Realzeitbasis
für das Übertragungsverhältnis vor dem Gangschaltvorgang
detektiert wurde, und Bestimmen, ob das Verhältnis einen
vorbestimmten Wert überschreitet oder nicht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schritt, gemäß dem das Ende des Gangschalt
vorganges, bezogen auf die jeweilige Geschwindigkeit des
Getriebes, entschieden wird, folgendes aufweist: Ermitteln
des Verhältnisses der Differenz zwischen einem vorbestimmten
Übertragungsverhältnis nach dem Gangschaltvorgang und dem
Übertragungsverhältnis des Getriebes, das auf Realzeitbasis
für das Übertragungsverhältnis nach dem Gangschaltvorgang
detektiert wurde, und Bestimmen, ob das Verhältnis kleiner
als ein vorbestimmter Wert wird oder nicht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schritt zum Bestimmen eines Soll-
Wertes, um den das Drehmoment der Brennkraftmaschine wäh
rend der Zeitdauer zwischen dem Beginn und dem Ende eines
Gangschaltvorganges reduziert werden sollte, aufweist, daß
die Reduktionsdaten gelesen werden, die zuvor bezüglich
der Drosselklappenöffnung und der Schaltweise vorgegeben
wurden.
5. Vorrichtung zum Steuern eines Kraftfahrzeugs während
des Gangschaltvorganges, welches eine Brennkraftmaschine
und ein Stufenschaltgetriebe hat, gekennzeichnet durch:
- (a) einen Getriebeeingangsgeschwindigkeitssensor (1) zum Detektieren der Anzahl der Getriebeeingangsumdrehungen (N i ),
- (b) einen Getriebegeausgangsgeschwindigkeitssensor (2) zum Detektieren der Anzahl der Getriebeausgangsumdre hungen (N o ),
- (c) eine Einrichtung (4) zum Ermitteln eines Übertra gungsverhältnisses (i(t)) des Getriebes aus der Anzahl der Getriebeeingangsumdrehungen (N i ) und der Anzahl der Ge triebeausgangsumdrehungen (N o ),
- (d) eine Entscheidungseinrichtung, die auf der Basis des Übertragungsverhältnisses (i(t)) den Beginn und das Ende eines Gangschaltevorganges, bezogen auf eine der zugeordneten Geschwindigkeiten des Getriebes entscheidet,
- (e) eine Einrichtung zum Bestimmen eines Soll-Wertes, um den das Drehmoment der Brennkraftmaschine während des Zeitraumes zwischen dem Beginn und dem Ende des Gangschalt vorganges reduziert werden sollte, und
- (f) eine Einrichtung zum Reduzieren des Abtriebsdreh moments von der Brennkraftmaschine auf der Basis des Soll-Wertes.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Getriebeeingangsgeschwindigkeitssensor (1) die
Anzahl der Umdrehungen (N i ) eines Drehteils in einem Ein
gangsteil (21) des Getriebes detektiert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Drehteil des Getriebes eine Trommel
(27) einer ersten Kupplung (C 1) enthält.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Getriebeausgangsgeschwindigkeits
sensor (2) die Anzahl der Umdrehungen (N o ) eines Drehteiles
in einem Abtriebsteil (22) des Getriebes detektiert.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Drehteil des Getriebes ein Abtriebszahnrad (34)
enthält.
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